传感器原理及应用_传感器与测量的基本知识ppt课件.ppt

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1、主要内容1.1测量的基本知识1.2传感器的一般特性1.3提高传感器性能的方法传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识重点：测量的基本知识、传感器的一般特性难点：传感器的一般特性(动态特性、静态特性)传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识信息采集的主要就是测量，并取得测量数据。测量系统由传感器与多台仪表组合在一起，才能完成信号的检测，这样便形成了测量系统，它是传感技术发展的产物。传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(1).测量测量是以确定量值为目的的一系列操作。将被测量与同性质的标准量通过专用的技术和设备进行比较，确定被测量对

2、标准量的倍数，然后在量值上给出被测量的大小和符号的描述。X=AX0测量定义传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(1).测量测量结果可用数值表示，也可用曲线或图形表示。测量结果应包括：比值+测量单位+误差测量结果的表示测量的过程就是传感器从被测对象获取被测量的信息，建立起测量信号，经过变换、传输、处理，从而获得被测量的量值。测量的实质传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(2).测量方法测量方法的分类实现被测量与标准量比较得出比值的方法。从不同角度有不同的分类方法。根据测量方式偏差法测量零位法测量微差法测量根据获取测量结果的方法直

3、接测量间接测量组合测量直接测量间接测量组合测量传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(2).测量方法根据测量的精度测量方法的分类等精度测量非等精度测量根据测量敏感元件与被测介质是否接触接触测量非接触测量根据被测量的变化快慢静态测量动态测量根据测量系统是否向被测对象施加能量主动式测量被动式测量传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(3).测量系统测量系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机结合。测量系统应包括：①.测量系统的构成被测对象被测量传感器数据传输环节数据处理环节数据显示环节传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1

4、测量的基本知识(3).测量系统传感器是感受被测量的大小并输出信号的器件或装置。数据传输环节用来传输传输数据。数据处理环节传感器输出信号进行处理或变换。数据显示环节是将被测量信息变成人感官能接受的形式，以完成监视、控制或分析的目的。对信号放大、运算、线性化、A/D转换、D/A转换变成另一种参数的信号或变成某种标准化的统一信号。传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(3).测量系统开环测量系统的全部信息变换只沿着一个方向进行。闭环测量系统在开环系统的基础上加上反馈环节，使信息变换与传递形成闭环。▲将开环系统与闭环系统巧妙结合应用会使测量效果更好。*特点：能对反

5、馈环内各误差进行补偿，使系统误差变小甚至无误差。②.开环测量系统与闭环测量系统被测对象x传感、变送k1放大k2显示k3x1x2y*特点：结构简单，各环节特性的变化都会造成测量误差。传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(4).测量误差存在测量误差就与测量的目的—获取被测量的真实值不能相吻合。①.测量误差的表示方法测量误差就是测量值与真实值之间的差值。反映测量质量的好坏。绝对误差Δ：Δ=

6、X-Q

7、相对误差δ：δ=Δ/X*100%引用误差γ：γ=[Δ/（Xmax-Xmin）]*100%基本误差：仪表在规定的标准条件下工作时具有的误差。附加误差：仪表的使用条件偏

8、离额定条件下工作时的误差。传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(4).测量误差②.误差的性质（分类）系统误差：对同一被测量多次重复测量时，误差按照一定规律出现。根据测量数据中误差所呈现的规律把误差分为以下三种：随机误差：对同一被测量多次重复测量时，绝对值和符号不可预知的变化。此类误差具有一定的统计规律性。粗大误差：明显偏离测量结果的误差，又称疏忽误差。传感器原理与应用第1章传感器与测量的基本知识1.1测量的基本知识(5).测量精度与分辨率精密度：描述测量仪表指示值不一致程度的量。准确度：描述仪表指示值有规律地偏离真实值的程度。精确度：是精密度和准确度的总

9、和。①.测量精度的三个指标即，对某一稳定的被测量，在相同的工作和测量条件下，在相当短的时间内按同一方向连续重复测量，获得结果不一致的程度。即，仪表在测量性能上的综合优良程度，仪表的精密度和准确度都高，其精度才能高。精确度最终是以测量误差的相对值来表示的，一般用仪表精度等级表示。仪表精度等级是根据引用误差确定的，它是仪表在规定的工作条件下，其最大允许误差值相对仪表测量范围的百分数。等级有0.001，0.005，0.02，……2.5，4.0，6.0等级。传感器原理与应用第